Авиация и космонавтика 1996 02 + Техника и оружие 1996 01 - [15]
Первые экземпляры двигателей, которые были установлены на самолете Ту-91 и на специальной летающей лаборатории для испытания силовой установки, имели системы для измерения крутящего момента, передаваемого на винты, и для измерения тяги винтов – как положительной на нормальных режимах, так и отрицательной на режимах торможения.
Эти системы были быстро и компетентно созданы в КБ Павла Александровича Соловьева в Перми (тогдашнем Молотове). Кроме того, на летающей лаборатории производились измерение и запись на осциллограф углов установки лопастей. При переходе с нормального рабочего режима в режим торможения лопасти винта проходили углы установки, на которых набегающий поток слишком интенсивно раскручивал винт.
Ту-91. Вид на носовую часть
Надо было проходить эту зону интенсивной раскрутки от набегающего потока очень быстро, иначе могли быть достигнуты опасные с точки зрения прочности обороты. Дифференциальный редуктор, который разделял крутящий момент между передним и задним винтом, как любой дифференциал, обладал одной очень неприятной особенностью. Вообще дифференциал, как иногда шутят,- это устройство для передачи мощности из того места, где она может быть полезно использована, туда, где она может навредить, как на автомобиле, например. Поэтому и делаются самозапирающиеся дифференциалы. Вы знаете, что, когда одно колесо попадает на лед, оно начинает бешено раскручиваться. Вы даете газ, а второе просто не тянет, потому что исчезло сцепление по первому колесу. Так вот, если скорости перекладки лопастей переднего и заднего винтов были разные, то тот винт, который имел более низкие обороты, передавал отбираемую им от набегающего потока мощность второму винту и увеличивал его и без того высокие обороты. Чтобы этого не было, надо было добиться одинаковой скорости перекладки лопастей переднего и заднего винтов. Передний винт «сидел» на внутреннем вале редуктора, который проходил сквозь внешний вал редуктора, на который был надет задний винт. Перевод лопастей производился давлением масла. К заднему винту масло подавалось через один комплект вращающихся уплотнений с неподвижной части двигателя на вал заднего винта, а к переднему винту – через два комплекта уплотнений: сначала на выделенный для этого участок внешнего вала, а потом из внешнего вала во внутренний вал через другой комплект вращающихся уплотнений, причем здесь скорости относительного вращения были значительно больше, так как один вал вращался в одну сторону, другой – в другую. Утечки масла и потери давления поэтому были больше для переднего винта, и скорость перекладки его лопастей была меньше.
Пришлось очень много работать, чтобы добиться одинаковой потери давления на передний и задний винты и максимально близких скоростей перекладки лопастей переднего и заднего винтов.
Летающая лаборатория, где отрабатывалась силовая установка самолета Ту-91, была создана на базе самолета Ту-4 – четырехмоторного бомбардировщика с поршневыми двигателями. Вместо одного из поршневых двигателей был установлен специально для этого изготовленный экземпляр фюзеляжа самолета Ту-91. Вместо хвостовой части этого фюзеляжа стоял более короткий конический обтекатель.
На летающей лаборатории мы должны были испытывать работу силовой установки и доводить систему (практически пришлось се заново создавать) торможения винтом в полете. При этом с тормозящего винта сходил сильно возмущенный поток воздуха. Мощный беспорядочный вихрь мог опасно влиять на оперение, в частности, на ту половину стабилизатора, которая находилась за экспериментальным фюзеляжем, установленным вместо одного из двигателей самолета Ту-4.
Мы попросили главного прочниста нашей фирмы Алексея Михайловича Черемухина проанализировать эту ситуацию. Алексей Михайлович приехал на летную базу. Погода была довольно свежая, он был в коротком пальто, без шапки. Подошел к самолету, посмотрел на силовую установку, посмотрел на хвост, попросил подкатить стремянку к хвостовому оперению, влез на стабилизатор Ту-4 и, не вынимая рук из карманов пальто, не спеша прошелся по стабилизатору, потом в отдельных точках стабилизатора попрыгал на нем с внимательным, слегка задумчивым выражением лица. Мы почтительно смотрели на эту картину снизу. Не торопясь еще прошелся, еще кое-где попрыгал, слез и сказал: «Все будет в порядке». Потом и было все в порядке.
Алексей Михайлович был человеком феноменальных способностей. Он безошибочно мог определить все аспекты реакции элементов конструкции на внешние возмущения, в данном случае это, кроме основной частоты собственных колебаний стабилизатора, реакция отдельных панелей и других элементов, демпфирующее влияние заклепочных швов и т. д. Так талантливый врач-кардиолог, прослушивая сердце больного, может понять то, что недоступно среднему специалисту, или гениальный дирижер слышит малейшие оттенки звучания каждого инструмента в оркестре. Рассказывали, что Алексей Михайлович, не видя летящего самолета, только по звуку моментально безошибочно определял число его моторов: два, три, четыре, пять или шесть – только по характеру интерференционных биений звука.
